蜡质芽孢杆菌aiiA基因的克隆及融合表达

设计一对可扩增aiiA基因完整的开放阅读框的简并引物对aiiA1和aiiA2,通过PCR技术对3株蜡质芽孢杆菌(Bc)的aiiA基因进行检测.结果表明,它们均含有aiiA基因.利用pMD18-T克隆载体直接从GP7菌株的PCR产物中克隆了aiiA基因.测序结果表明,该基因(GenBank登录号:AY943831)由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质.该蛋白质推测的分子质量为28 ku,等电点约4.235.核苷酸序列的BLAST分析结果表明,与之同源性较高的基因均为Bc组aiiA基因(87%-99%).在氨基酸序列多重比较的基础上,应用PHYLIP软件构建了A iiA蛋白的系统发育树.此外,利用原核融合表达载体pMXB10初步研究了A iiA、几丁质结合蛋白(CBD)及Inte in融合蛋白诱导表达的情况.     

苏云金芽孢杆菌aiiA基因的克隆及植物表达载体构建

N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones,AHLs)是革兰氏阴性细菌致病过程中的关键信号分子,芽孢杆菌中广泛存在的aiiA基因编码AHL-Lactonase能够水解信号分子AHLs。利用PCR方法从苏云金芽孢杆菌中克隆了aiiA基因,序列分析表明该基因由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质,核苷酸序列与已报道aiiA的同源性为89%～97%。将该基因连接到植物表达载体pCAMBIA1301中,成功构建了aiiA基因的植物表达载体pCAM-aiiA,为进一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌新抗病基因aiiA的克隆

枯草芽孢杆菌内生亚种BS-1aiiA基因测序结果表明,该基因(GenBank登录号DQ000640)由753个碱基组成,其编码的蛋白质含有250个氨基酸残基,与10个已报道的具有减弱欧文氏菌胡萝卜亚种致病力的AiiA蛋白酶氨基酸序列总的相似性为82%.它们均含有相同的氨基酸序列保守区.Signal P分析结果显示,BS-1 AiiA没有信号肽序列,并利用Swiss-model预测、分析了BS-1 AiiA蛋白的三维结构.     

葡萄扇叶病毒外壳蛋白基因克隆和植物表达载体的构建

用RT-PCR法从葡萄扇叶病毒杭州分离物(GFLV-H)基因组RNA中扩增了该病毒分离物的外壳蛋白基因cDNA片段,并克隆到质粒pGEM-T-easy Vector.序列分析结果表明,该基因含有1515个核苷酸,编码504个氨基酸,其核苷酸和推导的氨基酸与GFLV法国分离物F13的同源性分别为88%和95%.目前该基因已成功地克隆到植物表达载体pBI121,经三亲交配导入到根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404中.     

猪泛素C端水解酶L1基因的克隆与序列分析

从人泛素C端水解酶L1(UCH_L1)基因出发,在dbEST数据库中同源搜索,找到1条与人UCH_L1基因编码氨基酸同源性较高且在香猪背最长肌中表达的EST(BM194679).通过电子克隆和进一步RT-PCR试验验证,获得猪UCH_L1基因全长cDNA序列,其全长 1 105 bp,开放阅读框(ORF)位于60～728 bp,编码223个氨基酸.同源性分析结果表明,与人、鼠UCH_L1基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为91.2%和86.5%,蛋白质序列同源性均为96.6%.对该基因编码蛋白的结构和功能预测显示含有2个典型的疏水性区域,不含有信号肽,存在1个UCH_L1(pfam01088)保守结构域和多个磷酸化位点,属UCH_L1蛋白家族,故将该基因命名为猪泛素C端水解酶L1基因(登录号AY495532).     

葡萄中白藜芦醇合成酶基因的克隆及其转化黄芪研究

利用RT-PCR技术从巨峰葡萄中克隆获得RS基因的全长c DNA序列,并利用农杆菌侵染法转化黄芪。试验结果表明:经Vector NTI 11.0软件分析克隆获得的RS基因全长序列长度为1 241 bp,并带14 bp长度的poly(A)尾巴,包含930 bp的开放读码框(ORF),编码1个含310个氨基酸残基的蛋白质。生物信息学分析结果表明:RS基因编码白藜芦醇合成酶,对RS基因全长序列进行蛋白质结构域分析,证明该基因具有查尔酮合成酶N端保守结构域,其长度为225个氨基酸。对黄芪进行遗传转化结果表明:获得了3棵黄芪转基因阳性植株,通过DNA、RNA以及蛋白质水平证明RS基因已经完全整合到黄芪基因组中并表达。     

短小芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因克隆、表达及其酶特性研究

提取短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)基因组,通过PCR克隆了短小芽孢杆菌β-葡聚糖酶基因全长序列.结果表明:该基因全长754 bp,ORF为717 bp,编码239个氨基酸,计算分子量为26.98 kD,等电点为6.08.经Blast分析,该序列与地衣芽孢杆菌同源性最高(91%),该基因首次在GenBank上登录(登录号AY164456).在克隆载体上亚克隆基因全长,构建重组表达载体pET-pum,导入大肠杆菌BL 21中表达.SDS-PAGE电泳表明:在27 kD左右有表达带,酶活较低(7.24 U/mL),仅为出发菌酶活的16%,其最适温度为50 ℃左右,最适pH在5左右.     

草莓FaSig转录因子基因的克隆及序列分析

Sigma因子作为一个转录正调控因子参与微生物糖代谢的调控。为了研究果实中Sigma因子的功能,利用RT-PCR与RACE扩增方法,从草莓果实cDNA中分离出一个草莓Sigma转录因子cDNA全长,进行测序和序列分析。结果表明,克隆的cDNA片段全长为2 008bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,可编码长度为520个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与葡萄(XM002268673)、大豆(XM003544709)、苜蓿(XM003602150)Sigma转录因子基因分别具有78%,77%和77%的氨基酸序列同源性,并含有典型的HTH结构域,表明草莓果实中Sigma属于σ70家族。     

石榴果皮POD基因的克隆与序列分析

本研究以‘泰山红’石榴果实为试材,利用RT-PCR和RACE技术克隆果皮中POD基因cDNA片段,利用BLAST和ORF Finder分析其核苷酸序列,并利用Prot Param、SPOMA、DANMAN等软件分析其氨基酸序列。结果表明,克隆得到1 092 bp的cDNA片段,该基因含828 bp的CDS序列,编码276个氨基酸。该基因核苷酸序列与烟草、茜草、花生二倍体杂生种和潘那利番茄等植物的相似性分别为77%、77%、76%和76%;氨基酸序列与荔枝、克莱门柚、苹果和白梨的相似性分别为89%、87%、84%和84%;Gen Bank登录号为KY129694。预测蛋白质理论分子量为30 582.59 D,等电点(p I)为8.83,具有过氧化物酶完整的保守结构域,含有Cd00693和Cl00196两个保守功能域,为亲水性蛋白;蛋白质二级结构主要由无规则卷曲(38.41%)、α-螺旋(37.68%)、延伸链(13.77%)和β-转角(10.14%)组成。该研究结果为揭示石榴果实褐变机理奠定了理论基础。     

在苏云金芽胞杆菌中高效和稳定表达AiiA蛋白

 【目的】摸索提高AiiA蛋白对AHLs分子的降解活性和对胡萝卜软腐欧文氏菌感染马铃薯产生病害的抑制能力的方法。【方法】苏云金芽胞杆菌的AiiA蛋白是一种胞内蛋白，能降解参与诱导调控多种植物病原菌致病基因表达的N-乙酰高丝氨酸内酯信号分子。本文采用两种方式来提高AiiA蛋白的活性，即利用苏云金芽胞杆菌S-层蛋白在细胞表面表达该蛋白以及利用苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因cry3Aa启动子来提高aiiA基因的表达量。为此构建该蛋白基因与细胞表面S-层蛋白的锚定区结合而成的融合蛋白基因slh-aiiA以及带有基因cry3Aa启动子的融合基因pro3A-aiiA。为了提高表达的稳定性以及去掉重组菌中非苏云金芽胞杆菌片段，本文构建了解离载体pBMB5401，并将上述两个融合基因单独或同时装入解离载体pBMB5401，分别得到重组质粒pBMBcaiiA，pBMB3aiiA和pBMB3439。转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171，随后导入温度敏感型辅助质粒pEG922，重组质粒在整合酶的作用下发生体内重组，消除了抗性基因等非必需片段。【结果】得到3个重组菌BMBcaiiAR，BMB3aiiAR和BMB3439R，在无抗性选择压力下的稳定性均在90%以上。融合蛋白SLH-AiiA及pro3A-AiiA在解离后的重组菌中得到表达，具有对AHLs分子的降解活性和对胡萝卜软腐欧文氏菌感染马铃薯产生病害的抑制能力。【结论】在苏云金芽胞杆菌中高效和稳定表达AiiA蛋白,可增强其对AHLs分子的降解活性和对胡萝卜软腐欧文氏菌感染马铃薯产生病害的抑制能力，当同时结合两种方式来表达AiiA蛋白时效果最好。     

3个品种鸡α干扰素基因的克隆与序列分析*

 根据GenBank中鸡α干扰素（IFN-α）基因序列设计1对引物,应用PCR技术直接从鸡肝组织基因组中扩增罗曼鸡、海兰鸡及固始鸡α干扰素基因,并进行克隆和测序。结果表明,获得了3个品种鸡IFN-α全基因序列,长度均为582bp,编码193个氨基酸残基。3个品种鸡IFN-α基因及推导的氨基酸序列比较结果显示,海兰鸡和罗曼鸡IFN-α基因序列完全一致,而固始鸡与海兰鸡和罗曼鸡IFN-α基因核苷酸同源性99.3%,有4个碱基发生非同义变异,氨基酸同源性为97.9％。克隆的3个品种鸡IFN-α基因序列与GenBank上发表的7条鸡IFN-α基因序列进行比较分析发现,核苷酸同源性在98.1%～100%之间,氨基酸同源性在96.9%～100%之间。     

玉米矮花叶病病原河北株系的分子鉴定和外壳蛋白基因的序列分析

从河北省石家庄地区田间表现典型的矮花叶症的玉米病叶中得到分离物MD-HB,按照报道的马铃薯Y病毒属CP基因前后保守区序列的比较,设计合成了一对引物,采用RT-PCR法扩增了1 2kb的全长外壳蛋白(CP)和病毒基因组的3′末端非编码区(3′-URT)的cDNA序列,将其克隆到pGEM-T载体上,并进行序列分析。结果表明,CP基因由939个碱基组成,编码313个氨基酸并含有与蚜虫密切相关的DAG(Asp-Ala-Gly)序列。Nib/CP基因交界处的蛋白酶切位点为Q/S。与侵染禾本科作物的马铃薯Y病毒属甘蔗花叶病毒亚组的4种病毒代表株系甘蔗花叶病毒(SCMV-Ger)、SCMV-MDB、玉米矮花叶病毒(MDMV-A)、高粱花叶病毒(SrMV-H)和约翰逊草花叶病毒(JGMV-O)对应的序列进行比较,结果核苷酸序列的同源性依次为94 4%、84 3%、67 5%、74 2%和60 1%,氨基酸序列的同源性依次为95 5%、87 9%、67 1%、70 3%和58 8%;另一方面,此病毒分离物与来自甘蔗的SCMV株系SCMV-A和MDMV-SC的核酸序列及氨基酸序列的同源性分别为82%、81 1%和83 1%、82 8%,说明它们具有较远的亲源关系。认为应将我国SCMV玉米分离物单独从SCMV划分出来,作为SCMV亚组的一个新病毒种而不是SCMV的一个株系。     

猪瘟C—株和野毒株p80基因的序列分析

利用RT-PCR及nPCR技术扩增出了C-株免脾组织毒和广西玉林野毒（GXYL）p80基因的一段长942bp的序列，并将其克隆互PMD-18T载体中，测定其核苷酸序列并推导出了相应的氨基酸序列，比较C-株，GXYL株和已发表的Alfort株、Brescia株相应核苷酸序列及氨基酸序列同源性，核茜酸同源性最低为87.46%，最高为98.08%，氨基酸同源性最低为94.27%，最高为98.09%，进一步证实了HCV p80基因的高度保守性。     

3株鸽源新城疫病毒陕西分离株F基因的克隆与序列分析

对3株鸽源性新城疫病毒F基因进行扩增和序列分析,探讨分离毒株相互之间以及与疫苗毒之间的遗传进化关系.采集病料,通过非免疫鸡胚接毒传代分离病毒,HA及HI试验鉴定其为ND病毒;设计特异性引物,RT-PCR扩增分离ND病毒F 基因的重要功能区片段(1 395 bp),并对其进行克隆、测序及序列分析.结果表明:3株鸽源NDV陕西分离株相互之间F 基因核苷酸序列的同源性在98.0%～99.3%,氨基酸序列同源性为98.5%～99.1%;其F 基因裂解位点的氨基酸组成与NDV 强毒株的特征性结构(112 R-R-Q-K-R-F117 )一致.系统发育进化树表明,此3 株强毒株与某贵州分离株(登录号:EF589137) 高度同源,处于进化树的同一分支,属于基因Ⅵ型.分离到的3株鸽源NDV之间同源性较高,鸡胚病变和序列分析表明其为强毒,与传统的La Sota,B1等疫苗株同源性很低.     

一株犬副流感病毒CPIV-BJ01株全基因组测序与其遗传变异分析

为分析本实验室分离的犬副流感病毒CPIV-BJ01株全基因组序列与其遗传变异情况,对CPIV-BJ01株全长进行分段扩增并测序,拼接获得全基因组序列,与GenBank发布的27株副流感病毒5型分别进行全基因组和包膜糖蛋白(F、SH和HN)核苷酸及氨基酸序列的相似性比对,分析其遗传进化关系。结果显示,CPIV-BJ01毒株与犬源PIV5 1 168-1亲缘关系最近,核苷酸相似性为99.9%,氨基酸相似性为99.8%。CPIV-BJ01的F和HN基因序列变化较为保守,核苷酸和氨基酸变化均在4%以内,其中F蛋白的氨基酸变化形成一处新的O-糖基化位点;CPIV-BJ01株的SH基因序列与其他演化分支毒株差异显著,核苷酸相似性为84.4%~97.0%,氨基酸相似性为31.8%~95.6%。综上,CPIV-BJ01株基因组序列与前人报道的毒株相比,在F、HN基因和部分非编码区存在核苷酸或氨基酸序列的改变,同时F蛋白存在糖基化修饰的改变,均为该毒株所特有,该研究结果丰富了中国CPIV流行株的基因组信息。     

新干特早柚GPAT基因5'端克隆及序列分析

采用5'-RACE技术从新干特早柚(Citrus grandis cv. Xingantezaoyou)叶片中克隆出一条长832 bp的GPAT基因5'端cDNA片段(GenBank 登录号:DQ193970).序列分析结果表明:该cDNA片段序列与其它科属植物的GPAT基因序列的同源性差异较大,除与同类植物--温州蜜柑(Citrus unshiu)的同源性高达98.9%,与红花(Carthamus tinctorius)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、非洲油棕榈(Elaeis guineensis)、豌豆(Pisum sativum)、蚕豆(Vicia faba)的同源性分别为62.5%、54.6%、48.2%、47.4%、46.9%;其所编码的氨基酸序列与红花、拟南芥、非洲油棕榈、豌豆、辣椒的同源性分别为51.6%、60%、45.1%、48%、52.3%,与细菌(Bacillus amyloliquefaciens)的同源性仅为18.9%,说明GPAT基因的氨基酸序列具有种属特异性.